Come studi un corpo planetario estremamente piccolo nei punti oscuri del nostro sistema solare? Fai in modo che tutti i tuoi amici di tutto il mondo aspettino un evento speciale molto sfuggente, se non di breve durata. Inserisci James Elliot del MIT, che ha lavorato con dozzine di osservatori e astronomi in tutto il mondo, tra cui Jay Pasachoff del Williams College in Massachusetts, nel tentativo di fare delle osservazioni del Kuiper Belt Object 55636, (noto anche come TX300 del 2002) come un piccolo corpo in orbita a circa 48 UA dal sole. Poiché questo KBO è troppo piccolo e distante per le osservazioni dirette della sua superficie, gli astronomi hanno seguito e tracciato il suo corso, scoprendo quando sarebbe passato davanti a una stella lontana.
Il KBO occultò o passò davanti a una stella di sfondo luminoso, un evento che durò solo 10 secondi. Ma in quel breve lasso di tempo, gli astronomi furono in grado di determinare le dimensioni e l'albedo dell'oggetto. Entrambi questi risultati sono stati sorprendenti.
55636 è risultato essere più piccolo di quanto si pensasse in precedenza, 300 km di diametro, ma è altamente riflettente, il che significa che è coperto di ghiaccio bianco fresco.
I KBO più noti hanno superfici scure a causa di agenti atmosferici spaziali, accumulo di polvere e bombardamenti da parte dei raggi cosmici, quindi la luminosità di 55636 implica che ha un meccanismo di resurfacing attivo, o forse che in alcuni casi, il ghiaccio d'acqua dolce può persistere per miliardi di anni nei tratti esterni del sistema solare.
42 astronomi di 18 osservatori situati in Australia, Nuova Zelanda, Sudafrica, Messico e Stati Uniti facevano parte delle osservazioni, ma a causa del tempo e dei tempi, solo due osservatori, entrambi alle Hawaii, sono stati in grado di rilevare l'occultazione. In collaborazione con Wayne Rosing, Pasachoff ha coordinato le osservazioni presso la rete globale di telescopi dell'Osservatorio di Las Cumbres situata nel cratere di Haleakala a Maui, nelle Hawaii, che ha formulato le migliori osservazioni.
Ma Pasachoff ha detto a Space Magazine che avere due diversi punti di vista con cui lavorare ha fornito la possibilità di effettuare misurazioni abbastanza precise del KBO.
"Era assolutamente cruciale avere il secondo sito di osservazione", ha detto. “Senza di essa, noi
non avrei saputo dove su un corpo tondo o ellittico passasse l'accordo, la linea di occultazione e non avremmo potuto fissare un limite superiore alla dimensione del corpo. "
Un accordo vicino al bordo di un corpo enorme può essere incredibilmente piccolo, ha aggiunto Pasachoff, illustrando perché avevano bisogno di almeno due accordi.
Sebbene le superfici di altri corpi altamente riflettenti nel sistema solare, come il pianeta nano Plutone e la luna di Saturno Encelado, vengono continuamente rinnovate con ghiaccio fresco dalla condensazione dei gas atmosferici o dal crio-vulcanismo che sputa acqua invece di lava, 55636 è troppo piccola affinché questi meccanismi siano al lavoro.
"La cosa sorprendente in un oggetto vecchio di miliardi di anni che è così riflessivo è che ha mantenuto o rinnovato la sua riflettività", ha detto Pasachoff, "quindi le possibilità includono l'oscuramento che sappiamo che si verifica nel sistema solare interno è molto meno lontano Là; oppure l'oggetto rinnova il suo ghiaccio o gelo dall'interno. Abbiamo bisogno di nuove osservazioni o più KBO con occultazioni e abbiamo bisogno di più lavoro teorico ".
Questa è stata la prima osservazione "pianificata" di successo di un KBO usando il metodo di occultazione stellare. Nel 2009 un altro team ha analizzato quattro anni e mezzo di dati Hubble per trovare l'occultazione di un estremamente piccolo KBO di 975 metri (3.200 piedi) di diametro e un enorme 6,7 miliardi di chilometri (4,2 miliardi di miglia) di distanza.
Per diversi anni, Pasachoff e il suo team del Williams College hanno lavorato con Elliot e altri del MIT, nonché con Amanda Gulbis dell'Osservatorio astronomico sudafricano per studiare Plutone mediante occultazione. Con accurate misurazioni della luminosità di una stella mentre Plutone la nasconde o la occulta, hanno dimostrato che l'atmosfera di Plutone si stava leggermente riscaldando o espandendosi. Un obiettivo principale ora è scoprire come sta cambiando l'atmosfera. Ciò sarà particolarmente significativo con la navicella spaziale New Horizons in rotta verso Plutone.
Pasachoff disse di sapere che l'albedo di 55636 sarebbe stato brillante, ma fu sorpreso da quanto fosse brillante. Si ritiene che le origini di questo oggetto provengano da una collisione avvenuta un miliardo di anni fa tra uno dei tre pianeti nani conosciuti nella Cintura di Kuiper, Haumea e un altro oggetto che causò la rottura del mantello ghiacciato di Haumea in una dozzina di corpi più piccoli, di cui 55636.
"Mike Brown (KBO e cacciatore di pianeti nani di Caltech) mi ha detto l'anno scorso, prima delle osservazioni, che l'oggetto sarebbe stato riflettente poiché si trova nella famiglia Haumea, e la stessa Haumea ha un alto albedo", ha detto Pasachoff.
Lo scorso anno Pasachoff ha lavorato con Brown e il suo team nel tentativo di catturare le reciproche occultazioni dei transiti di Haumea con la sua luna Namaka usando il telescopio Palomar da 5 metri, ma non sono riusciti a rilevare l'effetto estremamente piccolo, dato il rapido periodo di rotazione di Haumea .
Elliot ha usato il metodo dell'occultazione per scoprire gli anelli di Urano decenni fa e continua a difendere il metodo.
Pasachoff ha dichiarato che la recente osservazione di 55636 è stata molto gratificante. "È stata un'osservazione incredibile e mi ha fatto molto piacere farne parte." Egli ha detto. "Sono orgoglioso del fatto che tutti e tre i grafici nell'articolo Nature, ed entrambe le osservazioni di successo, siano stati organizzati o realizzati dal nostro team del Williams College."
Ha aggiunto che tale osservazione comprende almeno questi quattro elementi: previsioni astrometriche, osservazioni, riduzione dei dati, interpretazione.
"Siamo stati molto fortunati e interessati ad avere successo con le osservazioni", ha detto Pasachoff. “Ma è importante notare che Jim Elliot e i suoi colleghi del MIT e dell'Osservatorio di Lowell hanno lavorato per anni per affinare i metodi di previsione per renderli abbastanza precisi per questo scopo. E questo evento è stata la prima volta che le previsioni sono state abbastanza precise da meritare la stampa a 360 gradi dei telescopi che abbiamo assemblato. Che abbiamo raccolto l'evento, vicino al centro della previsione per l'avvio, è un merito per il team di astrometria. "
Nota: questo articolo è stato aggiornato il 6/20.
Fonti: Williams College, (e scambio di email con Jay Pasachoff), MIT, BBC, Nature
